雾天环境下车载监控终端的设计与开发

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1、分类号密级UDC编号硕士研究生学位论文论文题目：雾天环境下车载监控终端的设计与开发学院信息学院专业名称计算机系统结构研究生姓名杨东琼学号13077501002导师姓名云利军职称教授2016年5月29日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：20

2、16年5月29日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权云南师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文作者签名：指导教师签名：2016年5月29日2016年5月29日摘要雾天环境下道路能见度低，车辆在行驶过程中，由于看不清前方道路上有人、动物或者其他小型障碍物，驾驶员可能会发生碰撞、撞击

3、、交通事故、甚至生命危险等状况。这时，一种辅助驾驶的出现会很有帮助，为车载配置雾天环境下的车载监控终端就很有必要。雾天环境下的车载监控终端为驾驶员提供行驶帮助，在雾天环境下行车时，当前方道路出现小型障碍物，驾驶员不确定是否可以直接通过时，可以看看监控终端加以确认，若是障碍物，即时采取行驶措施，避免发生事故。但在雾天环境下，车载监控终端采集到的视频图像模糊、对比度下降、分辨率低，给驾驶员提供的图像不清晰或者图像信息不准确，会给驾驶员不准确的判断，无法达到很好的辅助驾驶的作用，反而有可能导致事故发生。视频

4、图像去雾技术能够改善雾天降质的图像，让车载终端获取清晰视频图像，有效协助驾驶员安全行车。针对雾天出现的视频图像降质问题，本文首先研究雾对图像成像的影响机理以及雾天环境下图像成像原理，再结合图像增强和图像复原两种方法对受雾影响的道路交通有雾视频图像进行处理，消除雾对视频图像的影响，恢复场景颜色和对比度，得到清晰的视频图像。本文从图像增强算法和图像复原算法两方面展开，探索适用于硬件环境下道路交通场景下的视频图像去雾算法。研究雾对视频图像的影响机理，在入射光衰减模型和大气光参与成像模型的基础上推导图像复原模

5、型。深入研究基于图像增强的直方图均衡化算法、Retinex去雾算法；研究基于图像复原的暗原色理论去雾算法。使用雾天环境下图像的暗原色值来估计透射率；求取暗原色图中亮度值最高的0.1%的像素点，这些像素点对应原图像，在原图像中最大的亮度值就是大气光的估计值；再根据雾天图像成像模型还原出清晰图像。对比分析粗略估计的透过率图、Matting细化的透过率图、双边滤波细化透过率图，得到平滑、细化、边缘效果更好的透过率图，用于恢复出更清晰图像。以上实验均在Matlab2014a环境下使用生活中道路视频图像加以验证

6、。以嵌入式Linux操作系统、ARM11处理器、OK6410开发板为实验平台搭建雾天环境下车载监控终端开发平台。构建宿主机与目标板交叉编译环境，实I现嵌入式Linux操作系统到开发板的移植，其中包括引导加载程序、内核、文件系统的移植；研究开发板camera接口和CMOS图像传感器，最终实现视频图像的采集、抓取、显示、保存、处理，其中处理部分是实现车载监控终端视频图像去雾。关键词：视频图像去雾；暗原色先验理论；双边滤波；Linux；OK6410IIAbstractUndertheenvironmento

7、fthefog,roadisinlowvisibility,thedriversaregoingtorunintotrouble,forexamplecollision,hitting,atrafficaccident,evendangeroflivesandsoon,becausecan’tseeclearlypeople,animals,othersmallobstaclesontheroadaheadintheprocessofthevehicle.Atthistime,akindofauxil

8、iarydrivingwillbehelpful,itisverynecessarytoconfigurethevehiclemonitoringterminalofthefogenvironmentforvehicles.Thevehiclemonitoringterminalofthefogenvironmentprovidesdrivinghelpfordrivers,whendrivinginfoggyweatherconditionsandin